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1、物质的别离、除杂与提纯归纳整理物质的别离、除杂与提纯是化学实验中的一个重要环节。所谓别离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。别离完成后各组分要保持经过化学反响使混合物的组分经过转化而别离还要恢复为原有的物质组成与状态。除杂与提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。在提纯物质的过程中除了选择适宜的试剂外,还应选择适宜的杂质或产物,以便于同被提纯物进展别离。现将有关要点归纳如下:1、应注意几个“不不能“玉石俱焚。即试剂一般与杂质反响,不与要保存的物质反响。但特殊情况下,所加试剂需要与保存物质反响,但最终要转化成需要保存的物质。如除去FeCl3溶液中的NaCl,可加
2、过量的NaOH溶液过滤洗涤加适量稀盐酸。“不增、“不减。即不增加新的杂质,不减少要保存的物质。不污染环境。即要求所选用的除杂方法,不能产生可污染环境的物质。不能“旧貌变新颜。即除杂完毕前,要恢复保存物质的原有状态。2、除杂方法的几个优化原那么假设同时有多种方法能除去杂质,要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。应尽量选择既可除去杂质,又可增加保存物质的方法,即“一举两得。先考虑物理方法,再用化学方法。拓展延伸一、气体的净化与枯燥1、气体净化的几种方法吸收法:用吸收剂将杂质气体吸收除去。如,除去CO中混有的少量CO2,可先用浓NaOH溶液吸收CO2,再用浓硫酸等枯燥剂除去水蒸气。常见气体吸收剂见下表
3、:吸收剂吸收的气体杂质吸收剂吸收的气体杂质水可溶性气体:HCl、NH3等NaOH固体CO2、HCl、H20无水CuSO4H2O碱石灰CO2、HCl、H20灼热的铜网O2NaOH溶液CO2、HCl灼热的CuOH2、CO浓硫酸H20转化法:通过化学反响,将杂质气体转化为所要得到的气体。如,除去CO2中的少量CO,可将混合气体通过足量的灼热CuO,CO + CuO Cu + CO2。2、气体的枯燥气体的枯燥是通过枯燥剂来实现的,选择枯燥要根据气体的性质,一般原那么是:酸性枯燥剂不能用来枯燥碱性气体,碱性枯燥剂不能用来枯燥酸性气体,枯燥装置由枯燥剂状态决定。常见的枯燥剂枯燥剂可枯燥气体不可枯燥气体枯燥
4、装置名称或化学式酸碱性状态浓H2SO4酸性液态H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等NH3A固体NaOH生石灰碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HClB或C无水CaCl中性固态除NH3外所有气体NH3B或C常用枯燥装置如下:注意:选择吸收装置时,要注意进、出气体导管的连接方法,假设用“洗气瓶,要注意“长进短出,假设用枯燥管要注意“大进小出。先除去气体中含有的其他杂质,枯燥除去水蒸气的操作放在最后。二、物质的别离与提纯别离与提纯的主要方法方法适用范围或原理举例物理方法过滤法固体与液体混合物的别离可溶性固体与不溶性固体混合物的别离粗盐的提纯结晶法蒸发别离溶质
5、与溶剂除去易挥发的杂质从含有HCl的NaCl溶液中别离出固体NaCl降低温度可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同别离NaCl与KNO3的混合物续表方法适用范围或原理举例化学方法化气法与杂质反响生成气体而除去除Na2SO4中Na2CO3,可加适量稀H2SO4:Na2CO3+ H2SO4Na2SO4+ CO2+ H2O沉淀法将杂质转化为沉淀过滤除去除去NaCl中的Na2SO4,可加适量的BaCl2:Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl置换法将杂质通过置换反响而除去除Fe SO4中的Cu SO4,可加过量的铁粉,再过滤:CuSO4+Fe=Cu+Fe SO4溶解法将杂质溶于某种试剂
6、而除去除C粉中的CuO粉,可加适量稀硫酸,再过滤:CuO+ H2SO4=CuSO4+ H2O加热法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除CaO中的CaCO3可加热:CaCO3CaO+ CO2转化法将杂质通过化学反响转化为主要成分除CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO:CO+CuOCu+CO2当然,实际别离与提纯还会有一些其他方法,在实际解题时要因题而解,也可以综合而灵活地运用几种方法。问题探究问题1除去NaCl溶液中的杂质Ba(OH)2,假设只准参加一种试剂,那么这种试剂是_。【分析】除去杂质的方法有多种,原那么是不引入新的杂质,对所提纯的物质不能改变,把杂质转化成所需要的物质,便于别离。如
7、将杂质被溶液吸收;将杂质转化为气体或沉淀;将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求,除去Ba(OH)2,可以参加带有SO42-的试剂,如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等,它们都能与Ba(OH)2反响生成BaSO4沉淀。但是,如果选用Na2SO4溶液,除了生成BaSO4,同时还有NaOH产生,NaOH是能溶于水的,无法与NaCl分开。等于除去Ba(OH)2的同时又引进了新的杂质NaOH。如果选用CuSO4溶液,那么生成BaSO4与Cu(OH)2两种沉淀,再经过过滤,即可得到较纯的NaCl。当然参加Fe2(SO4)3溶液也可除去杂质Ba(OH)2。假设选用H2SO4,那么生成BaSO4与水,也
8、可除去杂质Ba(OH)2。问题2除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠,应选用适量的试剂是 A稀硫酸 B硝酸银C澄清石灰水 D稀盐酸 【分析】此题除去杂质碳酸钠,可考虑参加酸溶液与碳酸钠发生复分解反响,把杂质变成CO2气体逸出。但要注意参加的酸只能是盐酸,否那么又会产生新的钠盐杂质。问题3别离NaCl、FeCl3与BaSO4的混合物,应选用的一组试剂是 A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3 【分析】此题中,因NaCl 、FeCl3均溶于水,BaSO4难溶于水,所以先用水溶解,利用溶解性差异过滤别离,然后用
9、NaOH溶液与滤液反响,NaCl未变化,FeCl3被转化为Fe(OH)3,通过过滤分别得到滤液与沉淀,将滤液蒸发结晶可得纯洁的NaCl,将沉淀与HCl溶液反响,可使转化为Fe(OH)3的FeCl3得以复原。在别离操作中同样要遵循不能引入新杂质的原那么,所以选C。问题4为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进展以下5项操作:过滤;加过量的NaOH溶液;加适量盐酸;加过量Na2CO3溶液;加过量的BaCl2溶液。正确的操作顺序是 A. B. C. D. 【分析】除去多种杂质时,要考虑参加试剂的顺序,为了保证将杂质除尽,所加试剂必须过量,因此为了不引进新杂质,后面参加的试
10、剂要能除去前面参加的试剂。此题参加试剂及顺序是:a加过量的BaCl2溶液,除去SO42;b加过量的NaOH溶液,除去Mg2+;c加过量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+;d过滤,除去生成的沉淀CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2与泥沙;e加适量的盐酸,除去过量的CO32与OH,由于b与a顺序互换,不影响除杂目的,所以前两步操作顺序可颠倒。学以致用一、选择题每题只有一个选项符合题意1、氮气混有少量氢气、二氧化碳与水蒸气,欲获得枯燥纯洁的氮气,可采取以下操作:通过浓硫酸,通过填充氧化铜的加热管,通过氢氧化钠浓溶液,通过浓盐酸。最好的组合顺序是 A、B、C、D、2、以下各组物质中的杂质括号内
11、为杂质,只需参加适量稀硫酸就能除去的是 A. NaClNa2CO3B. FeCuC. Na2CO3CaCO3D. HClBaCl23、以下各组物质的溶液,不另加试剂无法一一鉴别的是 ANaOH HCl CuSO4 MgSO4 BNa2CO3 K2SO4 BaCl2 HClCKNO3 HCl CaCl2 NaOH DNH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl24、别离以下各组物质的方法不正确的选项是 A用过滤法别离氧化铜与硫酸铜的混合物B用结晶法别离氯化钠与硝酸钾的混合物C用蒸馏法依据物质沸点的不同别离煤油与水的混合物D通过灼热的氧化铜除去CO中的CO2,得纯洁的CO5、下表是各物质所含的少量
12、杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法,其中正确的选项是 选 项物 质杂 质除杂试剂或操作方法A氯化钠溶液氯化镁 参加适量烧碱溶液,再过滤B硝酸钠溶液硫酸钠 参加适量氯化钡溶液,再过滤C熟石灰 石灰石 高温煅烧D二氧化碳一氧化碳通过澄清石灰水6、按照加水溶解、过滤、蒸发的顺序进展操作,可以别离的一组混合物是( )A木炭粉与二氧化锰 B铁粉与硫酸铜晶体C氯化钡与硫酸钾 D二氧化锰与氯化钠7、以下实验方案中,能到达预期目的的是 A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体 B. 用点燃的方法除去CO中混有的少量CO2 C. 用稀盐酸除去热水瓶胆壁上的水垢主要成分CaCO3与Mg(OH)2
13、D. 用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4,得到纯洁的KNO3溶液8、实验操作方法:称量,过滤,蒸发,结晶;其中可用于混合物别离的是 ba A. B. C. D.二、填空题9、右图所示的装置有多种用途。根据实验需要,气体既可从a导入也可以从b口导入。瓶中既可参加其他物质,也可以参加不同的液体或固体颗粒等。请根据要求将相关内容填入下表,然后结合物理知识答复以下问题:用途气体入口a或b瓶中物质收集H2排气法收集CO2空气排水法收集O2水除去H2中的杂质HCl气体枯燥CO2气体验证CO气体中含有CO2杂质并除去结合物理知识,简述在表内第项中,排水法收集O2操作成功的原理 。【变式训
14、练】上图所示装置有多种用途请答复以下问题:1洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是 2检验:证明CO中混有CO2,装置内应盛 3贮气:假设用排空气法收集H2,气体应从装置的 端通入填“A或“B,下同假设用排水法收集O2,瓶内先装满水,气体从 端通入假设要用水将装置中的氧气排出来进展实验,水应从 端通入10、为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2CO3,甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂适量进展实验。请你对他们所选用的试剂进展评价:学生选用试剂评价是否可行,并简述理由甲乙H2SO4丙Ba(OH)211、某课外活动小组通过Internet网上资料得知:废弃的定影液中含有一定量的AgNO3
15、。他们从摄影店收集到一些废弃的定影液,准备将其中的银以单质的形式回收。于是。他们进展了以下实验活动: 1设计方案 参加比银活泼的金属单质 除去金属混合物中的杂质 2小组讨论 选择参加的金属甲同学认为:向定影液中参加过量的铜粉,那么得到的金属混合物含有银与铜;乙同学认为:向定影液中参加过量的铁粉,那么得到的金属混合物含有银与铁。你认为 同学的方案更合理,其原因是 。该方案的化学方程式为 。除去银粉中混有的金属向金属混合物中参加的试剂是 ,化学方程式为 。 3进展实验 过程如下: 请答复:操作a是 ,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒与 ;溶液B中溶质的化学式为 。 4产品验证请你设计一个简单方法
16、验证得到的银中是否含有铁粉,方法是 专题六 物质的别离、除杂与提纯参考答案一、选择题1、C 2、D 3、C 4、D 5、A 6、D 7、C 8、D 二、填空题9、b,空气;a;b;a,NaOH溶液或AgNO3溶液或水;a,浓H2SO4;a,澄清的石灰水或Ba(OH)2溶液 10、甲:不行,除去Na2CO3的同时又引入了新杂质NaCl。乙: 行,除去Na2CO3的同时增加了Na2SO4,而且没引入新杂质。丙:不行,除去Na2CO3的同时了也除去了Na2SO4,并引入了新杂质NaOH 。 11、2 乙 铁粉比铜粉更易被除去或更易得到、更经济。 2AgNO3 + Fe =Fe(NO3)2 + 2Ag 稀盐酸或稀硫酸 Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 或Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2。3过滤 漏斗 FeCl2 或FeSO4。4用磁铁接触,看银粉是否被磁铁吸引或取少量滴入稀盐酸或稀硫酸,看是否有气泡放出。 第 12 页